JP6106789B1 - Oxide superconducting wire, manufacturing method thereof, and superconducting coil - Google Patents

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Abstract

【課題】外力が作用しても特性劣化が起きることがない酸化物超電導線材およびその製造方法、ならびに超電導コイルを提供する。【解決手段】酸化物超電導積層体1と、酸化物超電導積層体1を覆う金属安定化層8と、金属安定化層8を酸化物超電導積層体1に接合する接合金属層7とを備えた酸化物超電導線材A。酸化物超電導積層体1は、テープ状の基材3を有する主部11と、酸化物超電導層5を有する超電導部12とを有する。超電導部12は主部11より幅が狭く、主部11の一方の面に積層されている。接合金属層7は、少なくとも、超電導部12の少なくとも一方の側面12dと金属安定化層8との間に介在している。【選択図】図1Disclosed are an oxide superconducting wire that does not deteriorate even when an external force is applied, a method for manufacturing the same, and a superconducting coil. An oxide superconducting laminate, a metal stabilizing layer that covers the oxide superconducting laminate, and a bonding metal layer that joins the metal stabilizing layer to the oxide superconducting laminate are provided. Oxide superconducting wire A. The oxide superconducting laminate 1 has a main part 11 having a tape-like substrate 3 and a superconducting part 12 having an oxide superconducting layer 5. Superconducting portion 12 is narrower than main portion 11 and is stacked on one surface of main portion 11. The bonding metal layer 7 is interposed at least between at least one side surface 12 d of the superconducting portion 12 and the metal stabilization layer 8. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、酸化物超電導線材およびその製造方法、ならびに超電導コイルに関する。   The present invention relates to an oxide superconducting wire, a manufacturing method thereof, and a superconducting coil.

従来、基材と酸化物超電導層とを有する積層体と、積層体を覆う被覆部とを有する酸化物超電導線材が提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。
被覆部は、めっき層、金属箔などからなる金属安定化層を有する。金属安定化層は、積層体を保護して酸化物超電導線材の機械的強度を確保するとともに、水分等の浸入を防ぎ、超電導特性の劣化を防ぐ。
Conventionally, an oxide superconducting wire having a laminate having a base material and an oxide superconducting layer and a covering portion covering the laminate has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
The covering portion has a metal stabilizing layer made of a plating layer, a metal foil, or the like. The metal stabilizing layer protects the laminated body to ensure the mechanical strength of the oxide superconducting wire, and prevents intrusion of moisture and the like, thereby preventing deterioration of superconducting characteristics.

特開2012−043734号公報JP 2012-043734 A 特開2015−146318号公報JP-A-2015-146318

超電導マグネット、超電導電動機などの超電導機器には、積層された複数のパンケーキ型の超電導コイルを用いる場合がある。超電導コイルは、例えば酸化物超電導線材によって構成される。超電導コイルに通電すると、超電導コイルの厚み方向に電磁力が働く。この電磁力によって酸化物超電導線材の側部に強い圧縮力が作用すると、金属安定化層の側部が損傷を受け、損傷箇所を起点として層剥離、水分浸入などが起き、超電導コイルの特性が劣化する可能性がある。
本発明は、外力が作用しても特性劣化が起きることがない酸化物超電導線材およびその製造方法、ならびに超電導コイルを提供することを目的とする。
A superconducting device such as a superconducting magnet or a superconducting motive may use a plurality of laminated pancake superconducting coils. The superconducting coil is made of, for example, an oxide superconducting wire. When the superconducting coil is energized, electromagnetic force acts in the thickness direction of the superconducting coil. When a strong compressive force acts on the side of the oxide superconducting wire due to this electromagnetic force, the side of the metal stabilization layer is damaged, causing delamination, moisture intrusion, etc. starting from the damaged part, and the characteristics of the superconducting coil There is a possibility of deterioration.
It is an object of the present invention to provide an oxide superconducting wire that does not deteriorate characteristics even when an external force is applied, a method for manufacturing the same, and a superconducting coil.

本発明の一態様は、酸化物超電導積層体と、前記酸化物超電導積層体を覆う金属安定化層と、前記金属安定化層を前記酸化物超電導積層体に接合する接合金属層とを備え、前記酸化物超電導積層体は、テープ状の基材を有する主部と、酸化物超電導層を有する超電導部とを有し、前記超電導部は前記主部より幅が狭く、前記主部の一方の面に積層され、前記接合金属層は、少なくとも、前記超電導部の少なくとも一方の側面と前記金属安定化層との間に介在している酸化物超電導線材を提供する。
この構成によれば、酸化物超電導層が主部より狭く形成されているため、酸化物超電導線材の側部に外部から幅方向の力が加えられても、その影響は酸化物超電導層に及びにくい。例えば、外部からの力によって被覆部の側部が損傷を受けても、酸化物超電導層の剥離が生じることはない。また、被覆部の側部が損傷を受けても損傷は酸化物超電導層に達しないため、損傷個所から水分が浸入しても浸水は酸化物超電導層に及ばない。
酸化物超電導線材を用いた複数の超電導コイルを積層すると、通電によりコイル厚み方向(線材の幅方向)の力が作用する可能性があるが、酸化物超電導線材は幅方向の力が酸化物超電導層に影響しにくいため、被覆部の損傷等を原因として超電導コイルの特性が悪化するのを回避できる。
また、前記接合金属層によって、前記酸化物超電導積層体に対する前記金属安定化層の密着性を高め、前記金属安定化層を前記酸化物超電導積層体に強固に接合させることができる。そのため、酸化物超電導線材の側部の機械的強度を高め、超電導部の幅方向の端部(特に酸化物超電導層の幅方向の端部)を保護し、損傷を防ぐことができる。また、酸化物超電導積層体に対する金属安定化層の密着性を高めることにより、耐水性を向上させることができる。
One aspect of the present invention includes an oxide superconducting laminate, a metal stabilizing layer that covers the oxide superconducting laminate, and a bonding metal layer that joins the metal stabilizing layer to the oxide superconducting laminate, The oxide superconducting laminate has a main part having a tape-shaped substrate and a superconducting part having an oxide superconducting layer, and the superconducting part is narrower than the main part, and is one of the main parts. The oxide superconducting wire is laminated on a surface, and the joining metal layer is interposed at least between at least one side surface of the superconducting portion and the metal stabilizing layer.
According to this configuration, since the oxide superconducting layer is formed to be narrower than the main part, even if a force in the width direction is applied to the side part of the oxide superconducting wire from the outside, the influence is exerted on the oxide superconducting layer. Hateful. For example, even if the side portion of the covering portion is damaged by an external force, the oxide superconducting layer does not peel off. Further, even if the side portion of the covering portion is damaged, the damage does not reach the oxide superconducting layer. Therefore, even if moisture enters from the damaged portion, the water immersion does not reach the oxide superconducting layer.
When a plurality of superconducting coils using oxide superconducting wires are stacked, a force in the coil thickness direction (wire width direction) may be applied by energization. Since it is difficult to affect the layer, it is possible to avoid deterioration of the characteristics of the superconducting coil due to damage of the covering portion.
Further, the bonding metal layer can enhance the adhesion of the metal stabilizing layer to the oxide superconducting laminate, and the metal stabilizing layer can be firmly bonded to the oxide superconducting laminate. Therefore, it is possible to increase the mechanical strength of the side portion of the oxide superconducting wire, protect the end portion in the width direction of the superconducting portion (particularly the end portion in the width direction of the oxide superconducting layer), and prevent damage. Moreover, water resistance can be improved by improving the adhesiveness of the metal stabilization layer with respect to an oxide superconducting laminated body.

前記超電導部の側面における前記接合金属層および前記金属安定化層の合計厚さは、前記主部の幅方向の端部と前記酸化物超電導層の幅方向の端部との幅方向の距離より大きいことが好ましい。
これによって、酸化物超電導線材の側部の機械的強度を高め、超電導部の幅方向の端部(特に酸化物超電導層の幅方向の端部)を保護し、損傷を防ぐことができる。
The total thickness of the bonding metal layer and the metal stabilizing layer on the side surface of the superconducting portion is the distance in the width direction between the end portion in the width direction of the main portion and the end portion in the width direction of the oxide superconducting layer. Larger is preferred.
This increases the mechanical strength of the side portion of the oxide superconducting wire, protects the end portion in the width direction of the superconducting portion (particularly the end portion in the width direction of the oxide superconducting layer), and prevents damage.

前記酸化物超電導層の幅方向の端部の少なくとも一方は、平面視において前記主部の幅方向の端部より300μm以上、幅方向の中央寄りに位置していることが好ましい。
この構成によれば、被覆部の側部が外部からの力を受けても、その影響が酸化物超電導層に及びにくくなる。
At least one of the end portions in the width direction of the oxide superconducting layer is preferably located 300 μm or more closer to the center in the width direction than the end portion in the width direction of the main portion in plan view.
According to this configuration, even if the side portion of the covering portion receives an external force, the influence hardly reaches the oxide superconducting layer.

前記金属安定化層は、例えば、めっき層である。
この構成によれば、超電導部の形成が容易となるため、酸化物超電導線材を容易に作製できる。
The metal stabilization layer is, for example, a plating layer.
According to this configuration, since the superconducting portion can be easily formed, the oxide superconducting wire can be easily manufactured.

前記金属安定化層は、例えば、金属テープからなる。
この構成によれば、超電導部の形成が容易となるため、酸化物超電導線材を容易に作製できる。
The metal stabilization layer is made of, for example, a metal tape.
According to this configuration, since the superconducting portion can be easily formed, the oxide superconducting wire can be easily manufactured.

本発明の一態様は、前記酸化物超電導線材を備えた超電導コイルを提供する。
この構成によれば、外部から酸化物超電導線材の幅方向の力を受けたとしても、その影響は酸化物超電導層に及びにくいため、超電導コイルの特性が悪化するのを回避できる。
One aspect of the present invention provides a superconducting coil including the oxide superconducting wire.
According to this configuration, even if a force in the width direction of the oxide superconducting wire is applied from the outside, it is difficult to affect the oxide superconducting layer, so that deterioration of the characteristics of the superconducting coil can be avoided.

本発明の一態様は、テープ状の基材を有する主部と、酸化物超電導層を有する超電導部とを備え、前記超電導部が前記主部の一方の面に積層された酸化物超電導積層体を作製する工程と、前記超電導部の幅方向の一部を除去することにより、前記超電導部を前記主部より幅が狭くなるように形成する工程と、前記酸化物超電導積層体を覆う金属安定化層と、前記金属安定化層を前記酸化物超電導積層体に接合する接合金属層とを形成する工程と、を有し、前記金属安定化層および接合金属層を形成する工程において、前記接合金属層は、少なくとも、前記超電導部の少なくとも一方の側面と前記金属安定化層との間に介在させる酸化物超電導線材の製造方法を提供する。
この方法によれば、超電導部の形成が容易となるため、酸化物超電導線材を容易に作製できる。
One embodiment of the present invention includes an oxide superconducting laminate including a main part having a tape-like base material and a superconducting part having an oxide superconducting layer, and the superconducting part is laminated on one surface of the main part. Forming the superconducting part so that the width is narrower than the main part by removing a part of the superconducting part in the width direction, and stabilizing the metal covering the oxide superconducting laminate. Forming a bonding layer, and a bonding metal layer for bonding the metal stabilization layer to the oxide superconducting laminate, and in the step of forming the metal stabilization layer and the bonding metal layer, the bonding The metal layer provides at least a method for producing an oxide superconducting wire interposed between at least one side surface of the superconducting portion and the metal stabilizing layer.
According to this method, since the superconducting portion can be easily formed, an oxide superconducting wire can be easily manufactured.

前記超電導部を前記主部より幅が狭くなるように形成する工程においては、前記超電導部の幅方向の一部を、レーザー加工によって除去する方法をとることができる。
この方法によれば、超電導部の形成が容易となるため、酸化物超電導線材を容易に作製できる。
In the step of forming the superconducting part so as to be narrower than the main part, a method of removing a part of the superconducting part in the width direction by laser processing can be employed.
According to this method, since the superconducting portion can be easily formed, an oxide superconducting wire can be easily manufactured.

前記超電導部を前記主部より幅が狭くなるように形成する工程においては、前記超電導部の幅方向の一部を、エッチングによって除去する方法をとることができる。
この方法によれば、超電導部の形成が容易となるため、酸化物超電導線材を容易に作製できる。
In the step of forming the superconducting part so as to be narrower than the main part, a method of removing a part of the superconducting part in the width direction by etching can be employed.
According to this method, since the superconducting portion can be easily formed, an oxide superconducting wire can be easily manufactured.

本発明の一態様によれば、外部から酸化物超電導線材の幅方向の力を受けたとしても、その影響は酸化物超電導層に及びにくい。そのため、酸化物超電導線材を用いた超電導コイルの特性が悪化するのを回避できる。   According to one aspect of the present invention, even if an external force in the width direction of the oxide superconducting wire is applied, the influence hardly affects the oxide superconducting layer. Therefore, it is possible to avoid deterioration of the characteristics of the superconducting coil using the oxide superconducting wire.

第1実施形態の酸化物超電導線材を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the oxide superconducting wire of 1st Embodiment. 図1に示す酸化物超電導線材の酸化物超電導積層体の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the oxide superconducting laminated body of the oxide superconducting wire shown in FIG. 図1に示す酸化物超電導線材の製造工程の一例を模式的に示す工程図である。It is process drawing which shows typically an example of the manufacturing process of the oxide superconducting wire shown in FIG. 前図に続く工程図である。It is process drawing following a previous figure. 前図に続く工程図である。It is process drawing following a previous figure. 前図に続く工程図である。It is process drawing following a previous figure. 第2実施形態の酸化物超電導線材を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the oxide superconducting wire of 2nd Embodiment. 前図に示す酸化物超電導線材の製造工程の一例を模式的に示す概略図である。It is the schematic which shows typically an example of the manufacturing process of the oxide superconducting wire shown to a previous figure. 第3実施形態の酸化物超電導線材を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the oxide superconducting wire of 3rd Embodiment. 前図に示す酸化物超電導線材の製造工程の一例を模式的に示す概略図である。It is the schematic which shows typically an example of the manufacturing process of the oxide superconducting wire shown to a previous figure. 第1実施形態の酸化物超電導線材の酸化物超電導積層体の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the oxide superconducting laminated body of the oxide superconducting wire of 1st Embodiment. 実施形態の酸化物超電導線材を備えた超電導コイルを示す概略図である。It is the schematic which shows the superconducting coil provided with the oxide superconducting wire of embodiment.

本発明に係る酸化物超電導線材の実施形態について、図面に基づいて説明する。以下の説明においては、XYZ直交座標系を採用する。Y方向は線材の長さ方向である。X方向は、線材表面の面内であってY方向と直交する方向であり、線材の幅方向である。Z方向は、X方向およびY方向に直交する方向であり、線材の厚み方向である。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。以下、酸化物超電導線材を単に「線材」ということがある。本発明は以下の実施形態に限定されない。
An embodiment of an oxide superconducting wire according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is adopted. The Y direction is the length direction of the wire. The X direction is a direction in the plane of the surface of the wire and orthogonal to the Y direction, and is the width direction of the wire. The Z direction is a direction orthogonal to the X direction and the Y direction, and is the thickness direction of the wire.
In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there are cases where the portions that become the features are enlarged for the sake of convenience, and the dimensional ratios of the respective components are not always the same as the actual ones. Absent. Hereinafter, the oxide superconducting wire may be simply referred to as “wire”. The present invention is not limited to the following embodiments.

[酸化物超電導線材(第1実施形態)]
図1は、第1実施形態の酸化物超電導線材である酸化物超電導線材Aを模式的に示す断面図である。図2は、酸化物超電導線材Aの酸化物超電導積層体1の一例を模式的に示す斜視図である。なお、平面視とは、基材3の厚さ方向に平行に見ることをいう。図1においては、酸化物超電導層5は基材3に対して上側に位置する。C1は酸化物超電導積層体1の幅方向の中央である。
[Oxide superconducting wire (first embodiment)]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an oxide superconducting wire A which is an oxide superconducting wire according to the first embodiment. FIG. 2 is a perspective view schematically showing an example of the oxide superconducting laminate 1 of the oxide superconducting wire A. FIG. Note that the plan view refers to viewing in parallel with the thickness direction of the substrate 3. In FIG. 1, the oxide superconducting layer 5 is located above the base material 3. C1 is the center in the width direction of the oxide superconducting laminate 1.

図1および図2に示すように、酸化物超電導線材Aは、酸化物超電導積層体1と、被覆部2とを備えている。
酸化物超電導積層体1は、主部11と、主部11の一方の面11a(図1では上面)に積層された超電導部12とを有する。
主部11は、例えば、基材3と、基材3の一方の面3a(図1では上面)に積層された中間層4とを有する。主部11の面11aは中間層4の表面4aである。基材3と中間層4とは同幅であり、平面視位置(幅方向の位置)が一致している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the oxide superconducting wire A includes an oxide superconducting laminate 1 and a covering portion 2.
The oxide superconducting laminate 1 has a main part 11 and a superconducting part 12 laminated on one surface 11a (upper surface in FIG. 1) of the main part 11.
The main part 11 includes, for example, a base material 3 and an intermediate layer 4 laminated on one surface 3a (upper surface in FIG. 1) of the base material 3. The surface 11 a of the main part 11 is the surface 4 a of the intermediate layer 4. The base material 3 and the intermediate layer 4 have the same width, and the planar view position (position in the width direction) matches.

基材3は、テープ状であることが好ましく、耐熱性の金属で形成されることが好ましい。基材3をテープ状とすることによって酸化物超電導線材Aに可撓性を与えることができる。基材3を構成する耐熱性金属としては、ニッケル合金が好ましい。特に、市販品であれば、ハステロイ(米国ヘインズ社製商品名)が好適である。基材3の厚さは、例えば10〜500μmである。   The substrate 3 is preferably in the form of a tape, and is preferably formed of a heat resistant metal. Flexibility can be given to the oxide superconducting wire A by making the base material 3 into a tape shape. As the heat-resistant metal constituting the substrate 3, a nickel alloy is preferable. In particular, if it is a commercial product, Hastelloy (trade name, manufactured by Haynes, USA) is suitable. The thickness of the base material 3 is 10-500 micrometers, for example.

中間層4は、下地層と配向層とキャップ層とで形成される構造を一例として適用できる。
下地層を設ける場合は、拡散防止層とベッド層とで形成される複層構造、あるいは、これらのうちどちらか1層で形成される構造を下地層として採用することができる。下地層として拡散防止層を設ける場合、拡散防止層は、窒化ケイ素(Si)、酸化アルミニウム(Al)、GZO(GdZr)等から構成される単層構造あるいは複層構造の層が望ましく、その厚さは、例えば10〜400nmである。
As the intermediate layer 4, a structure formed by an underlayer, an alignment layer, and a cap layer can be applied as an example.
When the underlayer is provided, a multi-layer structure formed by the diffusion preventing layer and the bed layer, or a structure formed by any one of these layers can be adopted as the underlayer. When a diffusion prevention layer is provided as an underlayer, the diffusion prevention layer is composed of a single layer structure made of silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), GZO (Gd 2 Zr 2 O 7 ), or the like. Or the layer of a multilayer structure is desirable and the thickness is 10-400 nm, for example.

下地層としてベッド層を設ける場合、ベッド層は、耐熱性が高く、界面反応性を低減し、その上に配される膜の配向性を得るために用いる。ベッド層は、例えば、Y、Er、CeO、Dy、Er、Eu、Ho、La等からなる。ベッド層は、これらの材料で形成される単層構造あるいは複層構造を採用できる。ベッド層の厚さは、例えば10〜100nmである。 When a bed layer is provided as an underlayer, the bed layer has high heat resistance, reduces interfacial reactivity, and is used for obtaining the orientation of a film disposed thereon. Bed layer is made of, for example, Y 2 O 3, Er 2 O 3, CeO 2, Dy 2 O 3, Er 2 O 3, Eu 2 O 3, Ho 2 O 3, La 2 O 3 and the like. The bed layer can adopt a single layer structure or a multilayer structure formed of these materials. The thickness of the bed layer is, for example, 10 to 100 nm.

配向層は、配向層の上に形成する酸化物超電導層5の結晶配向性を制御するバッファー層として機能する。配向層は、酸化物超電導層と格子整合性の良い金属酸化物で形成されることが好ましい。配向層の好ましい材料として、具体的には、GdZr、MgO、ZrO−Y(YSZ)、SrTiO、CeO、Y、Al、Gd、ZrO、Ho、Nd等の金属酸化物を例示できる。配向層は、単層構造でも良いし、複層構造でも良い。 The alignment layer functions as a buffer layer for controlling the crystal orientation of the oxide superconducting layer 5 formed on the alignment layer. The alignment layer is preferably formed of a metal oxide having good lattice matching with the oxide superconducting layer. Specific examples of preferable materials for the alignment layer include Gd 2 Zr 2 O 7 , MgO, ZrO 2 —Y 2 O 3 (YSZ), SrTiO 3 , CeO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , Gd 2. Examples thereof include metal oxides such as O 3 , ZrO 2 , Ho 2 O 3 , and Nd 2 O 3 . The alignment layer may have a single layer structure or a multilayer structure.

キャップ層は、上述の配向層の表面に成膜されて結晶粒が面内方向に自己配向し得る材料からなり、具体的には、CeO、Y、Al、Gd、ZrO、YSZ、Ho、Nd、LaMnO等からなる。キャップ層の厚さは、例えば50〜5000nmの範囲とすることができる。 The cap layer is formed on the surface of the above-described alignment layer and is made of a material that allows crystal grains to self-orient in the in-plane direction. Specifically, CeO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , Gd 2 O 3, ZrO 2, YSZ, Ho 2 O 3, Nd 2 O 3, consist of LaMnO 3 like. The thickness of the cap layer can be in the range of 50 to 5000 nm, for example.

超電導部12は、中間層4の表面4aに形成された酸化物超電導層5と、酸化物超電導層5の表面5aに形成された保護層6(第1の保護層)とを有する。酸化物超電導層5と保護層6とは同幅であり、平面視位置(幅方向の位置)が一致している。   Superconducting portion 12 has oxide superconducting layer 5 formed on surface 4a of intermediate layer 4, and protective layer 6 (first protective layer) formed on surface 5a of oxide superconducting layer 5. The oxide superconducting layer 5 and the protective layer 6 have the same width, and the plan view position (position in the width direction) coincides.

酸化物超電導層5は、通常知られている酸化物超電導体の組成を広く適用することができ、REBaCu(REはY、La、Nd、Sm、Er、Gd等の希土類元素を表す)で形成される材料、具体的には、Y123(YBaCu)又はGd123(GdBaCu)を例示することができる。また、その他の酸化物超電導体、例えば、BiSrCan−1Cu4+2n+δで形成される組成等に代表される臨界温度の高い他の酸化物超電導体で形成される材料を用いても良いのは勿論である。酸化物超電導層5の厚みは、0.5〜5μm程度であって、均一な厚みであることが好ましい。 The oxide superconducting layer 5 can be widely applied with a composition of a generally known oxide superconductor, and REBa 2 Cu 3 O y (RE is a rare earth element such as Y, La, Nd, Sm, Er, and Gd). In particular, Y123 (YBa 2 Cu 3 O y ) or Gd123 (GdBa 2 Cu 3 O y ) can be exemplified. Further, other oxide superconductors, for example, a Bi 2 Sr 2 Ca n-1 Cu n O 4 + 2n + δ materials which are formed in high other oxide superconductors having a critical temperature represented by the composition or the like formed by using Of course, it may be. The oxide superconducting layer 5 has a thickness of about 0.5 to 5 μm and preferably a uniform thickness.

保護層6は、酸化物超電導層5が超電導状態から常電導状態に遷移するとき、酸化物超電導層5の電流を転流させるバイパスとして機能する。保護層6は、例えば銀(Ag)、金(Au)、金と銀との合金、その他の銀合金または金合金からなる。
保護層6の厚さは1〜30μm程度である。保護層6は、酸化物超電導層5の表面5aを覆うように形成されている。
The protective layer 6 functions as a bypass that commutates the current of the oxide superconducting layer 5 when the oxide superconducting layer 5 transitions from the superconducting state to the normal conducting state. The protective layer 6 is made of, for example, silver (Ag), gold (Au), an alloy of gold and silver, other silver alloys, or gold alloys.
The thickness of the protective layer 6 is about 1 to 30 μm. The protective layer 6 is formed so as to cover the surface 5 a of the oxide superconducting layer 5.

超電導部12の幅(X方向の寸法)は、主部11の幅より狭い。超電導部12の幅方向の端部12b,12b(側縁部)は、例えば平面視において、主部11の幅方向の端部11b,11b(側縁部)よりも幅方向の中央寄りに位置する。そのため、酸化物超電導層5の幅方向の端部5b,5b(側縁部)の平面視位置は、主部11の幅方向の端部11b,11bよりも幅方向の中央C1に近い。
酸化物超電導層5の幅方向の端部5b,5bは、酸化物超電導層5の全長にわたって主部11の幅方向の端部11b,11bよりも中央寄りにあるのが好ましい。
主部11の面11a(中間層4の表面4a)のうち、超電導部12が形成されていない領域を側部表面領域11c,11cという。
The width (the dimension in the X direction) of the superconducting portion 12 is narrower than the width of the main portion 11. The end portions 12b and 12b (side edge portions) in the width direction of the superconducting portion 12 are positioned closer to the center in the width direction than the end portions 11b and 11b (side edge portions) in the width direction of the main portion 11 in plan view, for example. To do. Therefore, the planar view positions of the end portions 5b and 5b (side edge portions) in the width direction of the oxide superconducting layer 5 are closer to the center C1 in the width direction than the end portions 11b and 11b in the width direction of the main portion 11.
The end portions 5 b and 5 b in the width direction of the oxide superconducting layer 5 are preferably closer to the center than the end portions 11 b and 11 b in the width direction of the main portion 11 over the entire length of the oxide superconducting layer 5.
Of the surface 11a of the main portion 11 (the surface 4a of the intermediate layer 4), regions where the superconducting portion 12 is not formed are referred to as side surface regions 11c and 11c.

主部11の幅方向の端部11bと、酸化物超電導層5の幅方向の端部5bとの幅方向の距離L1は、300μm以上(好ましくは500μm以上)であることが好ましい。距離L1が300μm以上であると、被覆部2の側部が外部からの力を受けても、その影響が酸化物超電導層5に及びにくくなる。例えば、被覆部2の側部に幅方向に10〜100μmの外傷(亀裂)が生じたとしても、その外傷は酸化物超電導層5に達しない。
距離L1は、例えば1000μm以下とすることができる。距離L1が1000μm以下であると、酸化物超電導層5に十分な幅を確保し、酸化物超電導線材Aの臨界電流特性を高めることができる。
なお、主部11の幅方向の端部11bと酸化物超電導層5の幅方向の端部5bとの幅方向の距離L1は、例えば側部表面領域11cの幅に相当する。
The distance L1 in the width direction between the end portion 11b in the width direction of the main portion 11 and the end portion 5b in the width direction of the oxide superconducting layer 5 is preferably 300 μm or more (preferably 500 μm or more). When the distance L1 is 300 μm or more, even if the side portion of the covering portion 2 receives an external force, the influence hardly reaches the oxide superconducting layer 5. For example, even if a damage (crack) of 10 to 100 μm occurs in the width direction on the side portion of the covering portion 2, the damage does not reach the oxide superconducting layer 5.
The distance L1 can be set to 1000 μm or less, for example. When the distance L1 is 1000 μm or less, a sufficient width can be secured in the oxide superconducting layer 5 and the critical current characteristics of the oxide superconducting wire A can be enhanced.
The width direction distance L1 between the end portion 11b in the width direction of the main portion 11 and the end portion 5b in the width direction of the oxide superconducting layer 5 corresponds to, for example, the width of the side surface region 11c.

酸化物超電導層5の幅W2は、基材3の幅W1の2分の1以上であることが好ましい。これによって、酸化物超電導層5に十分な幅を確保し、酸化物超電導線材Aの臨界電流特性を高めることができる。   The width W2 of the oxide superconducting layer 5 is preferably at least half of the width W1 of the substrate 3. Thereby, a sufficient width can be secured for the oxide superconducting layer 5 and the critical current characteristics of the oxide superconducting wire A can be enhanced.

図11に示すように、酸化物超電導層5の幅方向の端部5bの端面がYZ平面に対して傾斜している場合には、距離L1は、幅方向の端部5bの最外縁5b1(平面視において幅方向の最も外側の部分)と主部11の幅方向の端部11bとの幅方向の距離であり、幅方向の端部5bと幅方向の端部11bとの最小距離である。この場合の酸化物超電導層5の幅W2は最外縁5b1,5b1どうしの距離である。
なお、図1に示す酸化物超電導線材Aでは、平面視において酸化物超電導層5の幅方向の端部5b,5bの両方が主部11の幅方向の端部11b,11bよりも中央C1に近いが、酸化物超電導層5の幅方向の端部5b,5bのうち一方のみが主部11の幅方向の端部11bより中央C1に近くてもよい。例えば、平面視において、酸化物超電導層5の幅方向の端部5b,5bのうち一方のみが主部11の幅方向の端部11bより中央C1に近く、かつ他方の幅方向の端部5bの平面視位置は主部11の幅方向の端部11bの平面視位置(幅方向の位置)に一致していてもよい。
As shown in FIG. 11, when the end surface of the end portion 5b in the width direction of the oxide superconducting layer 5 is inclined with respect to the YZ plane, the distance L1 is equal to the outermost edge 5b1 of the end portion 5b in the width direction ( This is the distance in the width direction between the outermost portion in the width direction in plan view) and the end portion 11b in the width direction of the main portion 11, and the minimum distance between the end portion 5b in the width direction and the end portion 11b in the width direction. . The width W2 of the oxide superconducting layer 5 in this case is the distance between the outermost edges 5b1 and 5b1.
In addition, in the oxide superconducting wire A shown in FIG. 1, both ends 5b and 5b in the width direction of the oxide superconducting layer 5 are closer to the center C1 than the ends 11b and 11b in the width direction of the main portion 11 in plan view. However, only one of the end portions 5b and 5b in the width direction of the oxide superconducting layer 5 may be closer to the center C1 than the end portion 11b in the width direction of the main portion 11. For example, in plan view, only one of the end portions 5b and 5b in the width direction of the oxide superconducting layer 5 is closer to the center C1 than the end portion 11b in the width direction of the main portion 11 and the other end portion 5b in the other width direction. The planar view position may coincide with the planar view position (position in the width direction) of the end portion 11b of the main portion 11 in the width direction.

図1に示すように、被覆部2は、接合金属層7(第2の保護層、被覆金属層)と、接合金属層7の外面に形成された金属安定化層8とを備えている。
接合金属層7は、酸化物超電導積層体1の長さ方向に延在しており、酸化物超電導積層体1を覆って形成されている。接合金属層7は、酸化物超電導積層体1に対する金属安定化層8の密着性を高め、金属安定化層8を酸化物超電導積層体1に強固に接合させる。よって、被覆部2の機械的強度を高め、被覆部2を破損しにくくすることができる。
接合金属層7を構成する材料は、良導電性を有すればよく、特に限定されないが、銅、銅合金(Cu−Zn合金、Cu−Ni合金等)、Au、Au合金等を用いることが好ましい。なかでも、高い導電性を有し、かつ安価であることから銅が好ましい。
As shown in FIG. 1, the covering portion 2 includes a bonding metal layer 7 (second protective layer, covering metal layer) and a metal stabilization layer 8 formed on the outer surface of the bonding metal layer 7.
The bonding metal layer 7 extends in the length direction of the oxide superconducting laminate 1 and is formed so as to cover the oxide superconducting laminate 1. The bonding metal layer 7 enhances the adhesion of the metal stabilizing layer 8 to the oxide superconducting laminate 1 and firmly bonds the metal stabilizing layer 8 to the oxide superconducting laminate 1. Therefore, the mechanical strength of the covering portion 2 can be increased and the covering portion 2 can be made difficult to break.
The material constituting the bonding metal layer 7 is not particularly limited as long as it has good conductivity, but copper, copper alloy (Cu-Zn alloy, Cu-Ni alloy, etc.), Au, Au alloy, or the like may be used. preferable. Of these, copper is preferable because it has high conductivity and is inexpensive.

金属安定化層8は、酸化物超電導積層体1の長さ方向に延在しており、接合金属層7を介して酸化物超電導積層体1を覆って形成されている。金属安定化層8は、酸化物超電導層5が超電導状態から常電導状態に転移したときに、保護層6とともに、電流を転流するバイパスとして機能する。
金属安定化層8を構成する材料は、良導電性を有すればよく、特に限定されないが、銅、銅合金(Cu−Zn合金、Cu−Ni合金等)、Al、Al合金(Al−Cu合金等)などの比較的安価な材料を用いることが好ましい。なかでも、高い導電性を有し、かつ安価であることから銅が好ましい。金属安定化層8の厚さは特に限定されないが、例えば15〜300μmとすることが好ましい。
金属安定化層8は、めっき法により形成されためっき層であることが好ましい。
The metal stabilizing layer 8 extends in the length direction of the oxide superconducting laminate 1 and is formed so as to cover the oxide superconducting laminate 1 via the bonding metal layer 7. The metal stabilizing layer 8 functions as a bypass for commutating current together with the protective layer 6 when the oxide superconducting layer 5 is transitioned from the superconducting state to the normal conducting state.
The material constituting the metal stabilizing layer 8 is not particularly limited as long as it has good conductivity. However, copper, copper alloys (Cu-Zn alloy, Cu-Ni alloy, etc.), Al, Al alloys (Al-Cu) It is preferable to use a relatively inexpensive material such as an alloy. Of these, copper is preferable because it has high conductivity and is inexpensive. Although the thickness of the metal stabilization layer 8 is not specifically limited, For example, it is preferable to set it as 15-300 micrometers.
The metal stabilization layer 8 is preferably a plating layer formed by a plating method.

被覆部2は、酸化物超電導積層体1の基材3の他方の面3bと、主部11の側面11d,11dと、側部表面領域11c,11cと、超電導部12の側面12b,12bと、超電導部12の表面12a(保護層6の表面6a)とを覆って形成されている。
詳しくは、接合金属層7は、基材3の他方の面3bと、主部11の側面11d,11dと、側部表面領域11c,11cと、超電導部12の側面12b,12bと、超電導部12の表面12a(保護層6の表面6a)とを、隙間なく覆って形成されている。そのため、接合金属層7は、酸化物超電導積層体1の外表面(基材3の他方の面3b、主部11の側面11d,11d、側部表面領域11c,11c、超電導部12の側面12b,12b、超電導部12の表面12a(保護層6の表面6a))と、金属安定化層8との間に介在している。
The covering portion 2 includes the other surface 3b of the base 3 of the oxide superconducting laminate 1, the side surfaces 11d and 11d of the main portion 11, the side surface regions 11c and 11c, and the side surfaces 12b and 12b of the superconducting portion 12. The superconducting portion 12 is formed so as to cover the surface 12a (the surface 6a of the protective layer 6).
Specifically, the bonding metal layer 7 includes the other surface 3b of the substrate 3, the side surfaces 11d and 11d of the main portion 11, the side surface regions 11c and 11c, the side surfaces 12b and 12b of the superconducting portion 12, and the superconducting portion. 12 surface 12a (surface 6a of protective layer 6) is formed so as to cover without a gap. Therefore, the bonding metal layer 7 is formed on the outer surface of the oxide superconducting laminate 1 (the other surface 3b of the base material 3, the side surfaces 11d and 11d of the main portion 11, the side surface regions 11c and 11c, and the side surface 12b of the superconducting portion 12). 12b, the surface 12a of the superconducting portion 12 (the surface 6a of the protective layer 6)) and the metal stabilizing layer 8 are interposed.

金属安定化層8は、接合金属層7の全外表面を覆って形成されているため、接合金属層7を介して、基材3の他方の面3bと、主部11の側面11d,11dと、側部表面領域11c,11cと、超電導部12の側面12b,12bと、超電導部12の表面12a(保護層6の表面6a)とを覆っている。   Since the metal stabilization layer 8 is formed so as to cover the entire outer surface of the bonding metal layer 7, the other surface 3 b of the substrate 3 and the side surfaces 11 d and 11 d of the main part 11 are interposed via the bonding metal layer 7. And side surface regions 11c and 11c, side surfaces 12b and 12b of superconducting portion 12, and surface 12a of superconducting portion 12 (surface 6a of protective layer 6).

超電導部12の側面12d,12dにおける被覆部2の厚さ(幅方向(X方向))の寸法)T1(接合金属層7と金属安定化層8との合計厚さ)(例えば最大厚さ)は、主部11の幅方向の端部11bと酸化物超電導層5の幅方向の端部5bとの幅方向の距離L1より大きいことが好ましい。
これによって、酸化物超電導線材Aの側部の機械的強度を高め、超電導部12の幅方向の端部12b,12b(特に酸化物超電導層5の幅方向の端部5b,5b)を保護し、損傷を防ぐことができる。
Thickness (width direction (X direction) dimension) of covering portion 2 on side surfaces 12d and 12d of superconducting portion 12 T1 (total thickness of bonding metal layer 7 and metal stabilizing layer 8) (for example, maximum thickness) Is preferably larger than the distance L1 in the width direction between the end portion 11b in the width direction of the main portion 11 and the end portion 5b in the width direction of the oxide superconducting layer 5.
Thereby, the mechanical strength of the side portion of the oxide superconducting wire A is increased, and the end portions 12b and 12b in the width direction of the superconducting portion 12 (particularly the end portions 5b and 5b in the width direction of the oxide superconducting layer 5) are protected. Can prevent damage.

主部11の側面11dに沿う被覆部2の厚さT2は、例えば20μm以上である。被覆部2の厚さT2を20μm以上とすることにより被覆部2が破損しにくくなる。厚さT2は100μm以下とすることができる。厚さT2を100μm以下とすることにより酸化物超電導線材Aの線幅を抑えることができる。   A thickness T2 of the covering portion 2 along the side surface 11d of the main portion 11 is, for example, 20 μm or more. By setting the thickness T2 of the covering portion 2 to 20 μm or more, the covering portion 2 is hardly damaged. The thickness T2 can be 100 μm or less. By setting the thickness T2 to 100 μm or less, the line width of the oxide superconducting wire A can be suppressed.

[酸化物超電導線材の製造方法(第1実施形態)]
図1に示す酸化物超電導線材Aを製造する場合を例として、第1実施形態の製造方法を説明する。
[Production Method of Oxide Superconducting Wire (First Embodiment)]
The manufacturing method of the first embodiment will be described by taking as an example the case of manufacturing the oxide superconducting wire A shown in FIG.

(工程1:酸化物超電導積層体の作製)
図3に示す酸化物超電導積層体1Aを、次のようにして作製する。
まず、基材3の一方の面3aに中間層4を形成する。中間層4は、例えば下地層と配向層とキャップ層とを有する。
下地層として拡散防止層を設ける場合、拡散防止層はスパッタ法等の成膜法により形成することができる。下地層としてベッド層を設ける場合、ベッド層はスパッタ法等の成膜法により形成することができる。配向層は、イオンビームアシスト蒸着法(IBAD法)等の物理的蒸着法で形成することができる。キャップ層は、PLD法(パルスレーザ蒸着法)、スパッタリング法等で成膜することができる。PLD法によりCeO層を形成する際には、基材温度約500〜1000℃、約0.6〜100Paの酸素ガス雰囲気中で成膜することができる。
これによって、基材3と中間層4とからなる主部11を得る。
(Step 1: Preparation of oxide superconducting laminate)
The oxide superconducting laminate 1A shown in FIG. 3 is produced as follows.
First, the intermediate layer 4 is formed on one surface 3 a of the substrate 3. The intermediate layer 4 includes, for example, a base layer, an alignment layer, and a cap layer.
When a diffusion prevention layer is provided as the underlayer, the diffusion prevention layer can be formed by a film formation method such as sputtering. When a bed layer is provided as the base layer, the bed layer can be formed by a film formation method such as a sputtering method. The alignment layer can be formed by a physical vapor deposition method such as an ion beam assisted vapor deposition method (IBAD method). The cap layer can be formed by a PLD method (pulse laser deposition method), a sputtering method, or the like. When the CeO 2 layer is formed by the PLD method, it can be formed in an oxygen gas atmosphere at a substrate temperature of about 500 to 1000 ° C. and about 0.6 to 100 Pa.
As a result, a main portion 11 composed of the base material 3 and the intermediate layer 4 is obtained.

中間層4の表面4aに酸化物超電導層5Aを形成する。酸化物超電導層5Aは、スパッタ法、真空蒸着法、レーザ蒸着法、電子ビーム蒸着法、パルスレーザ堆積法(PLD法)、化学気相成長法(CVD法)、有機金属塗布熱分解法(MOD法)等で積層することができる。酸化物超電導層5Aは、中間層4と同幅であり、平面視位置が中間層4と一致している。   An oxide superconducting layer 5A is formed on the surface 4a of the intermediate layer 4. The oxide superconducting layer 5A is formed by sputtering, vacuum vapor deposition, laser vapor deposition, electron beam vapor deposition, pulsed laser deposition (PLD), chemical vapor deposition (CVD), or organic metal coating pyrolysis (MOD). Etc.). The oxide superconducting layer 5 </ b> A has the same width as the intermediate layer 4, and the position in plan view coincides with the intermediate layer 4.

酸化物超電導層5Aの表面5Aaに保護層6Aを形成する。保護層6Aは、DCスパッタ装置、RFスパッタ装置などを用いてスパッタ法により形成することができる。保護層6Aは、酸化物超電導層5Aと同幅であり、平面視位置が酸化物超電導層5Aと一致している。保護層6Aを形成することによって、酸化物超電導層5Aと保護層6Aとからなる超電導部12Aが形成される。   A protective layer 6A is formed on the surface 5Aa of the oxide superconducting layer 5A. The protective layer 6A can be formed by a sputtering method using a DC sputtering device, an RF sputtering device, or the like. The protective layer 6A has the same width as the oxide superconducting layer 5A, and the position in plan view coincides with the oxide superconducting layer 5A. By forming the protective layer 6A, the superconducting portion 12A composed of the oxide superconducting layer 5A and the protective layer 6A is formed.

これによって、主部11と超電導部12Aとを有する酸化物超電導積層体1Aを得る。超電導部12Aのうち、酸化物超電導層5Aの幅方向の端部5Ab,5Abと、保護層6Aの幅方向の端部6Ab,6Abとを含む部分を側部分13,13という。側部分13,13は、超電導部12Aの幅方向の端部12Ab,12Abを含む部分であり、酸化物超電導積層体1Aの長さ方向に沿う一定幅の部分である。   As a result, an oxide superconducting laminate 1A having a main part 11 and a superconducting part 12A is obtained. Of the superconducting portion 12A, portions including the end portions 5Ab, 5Ab in the width direction of the oxide superconducting layer 5A and the end portions 6Ab, 6Ab in the width direction of the protective layer 6A are referred to as side portions 13, 13. The side portions 13 and 13 are portions including end portions 12Ab and 12Ab in the width direction of the superconducting portion 12A, and are portions having a constant width along the length direction of the oxide superconducting laminate 1A.

(工程2:超電導部12Aの側部分13を除去)
図4に示すように、保護層6Aの表面のうち、側部分13,13を除く領域(中央領域16)にマスク17を形成する。
図5に示すように、エッチング等の化学的加工により側部分13,13を除去する。エッチングには、例えば、酸性またはアルカリ性のエッチング液を用いたウェットエッチング法を採用できる。エッチング液としては、例えば硝酸、硫酸、塩酸、過酸化水素水、アンモニア水などを使用できる。
次いで、マスク17を除去する。これによって、酸化物超電導積層体1を得る。
(Step 2: Remove side portion 13 of superconducting portion 12A)
As shown in FIG. 4, a mask 17 is formed in a region (central region 16) excluding the side portions 13 and 13 on the surface of the protective layer 6A.
As shown in FIG. 5, the side portions 13 and 13 are removed by chemical processing such as etching. For the etching, for example, a wet etching method using an acidic or alkaline etching solution can be employed. As the etching solution, for example, nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrogen peroxide water, ammonia water, or the like can be used.
Next, the mask 17 is removed. Thereby, the oxide superconducting laminate 1 is obtained.

(工程3:接合金属層7を形成)
図6に示すように、例えばスパッタ法、真空蒸着法等の成膜法により接合金属層7を形成する。
(Process 3: Joining metal layer 7 is formed)
As shown in FIG. 6, the bonding metal layer 7 is formed by a film forming method such as a sputtering method or a vacuum evaporation method.

(工程4:金属安定化層8を形成)
めっき法により金属安定化層8(図1参照)を形成する。これによって、接合金属層7と金属安定化層8とからなる被覆部2が形成される。
以上の工程を経て、図1に示す酸化物超電導線材Aを得る。
(Step 4: Form metal stabilization layer 8)
A metal stabilizing layer 8 (see FIG. 1) is formed by plating. As a result, the covering portion 2 composed of the bonding metal layer 7 and the metal stabilization layer 8 is formed.
Through the above steps, the oxide superconducting wire A shown in FIG. 1 is obtained.

酸化物超電導線材Aは、酸化物超電導層5が主部11より狭く形成されており、幅方向の端部5b,5bが主部11の幅方向の端部11b,11bより幅方向の中央寄りに位置している。そのため、酸化物超電導線材Aの側部に外部から幅方向の力が加えられても、その影響は酸化物超電導層5に及びにくい。例えば、外部からの力によって被覆部2の側部が損傷を受けても、酸化物超電導層5の剥離が生じることはない。また、被覆部2の側部が損傷を受けても損傷は酸化物超電導層5に達しないため、損傷個所から水分が浸入しても浸水は酸化物超電導層5に及ばない。
酸化物超電導線材Aを用いた複数の超電導コイルを積層すると、通電によりコイル厚み方向(線材の幅方向)の力が作用する可能性があるが、酸化物超電導線材Aは幅方向の力が酸化物超電導層5に影響しにくいため、被覆部2の損傷等を原因として超電導コイルの特性が悪化するのを回避できる。
酸化物超電導線材Aは、接合金属層7によって、酸化物超電導積層体1に対する金属安定化層8の密着性を高め、金属安定化層8を酸化物超電導積層体1に強固に接合させることができる。そのため、酸化物超電導線材Aの側部の機械的強度を高め、超電導部12の幅方向の端部12b,12b(特に酸化物超電導層5の幅方向の端部5b,5b)を保護し、損傷を防ぐことができる。また、酸化物超電導積層体1に対する金属安定化層8の密着性を高めることにより、耐水性を向上させることができる。
In the oxide superconducting wire A, the oxide superconducting layer 5 is formed so as to be narrower than the main portion 11, and the widthwise ends 5 b and 5 b are closer to the widthwise ends 11 b and 11 b of the main portion 11. Is located. Therefore, even if a force in the width direction is applied to the side portion of the oxide superconducting wire A from the outside, the influence hardly affects the oxide superconducting layer 5. For example, even if the side portion of the covering portion 2 is damaged by an external force, the oxide superconducting layer 5 does not peel off. Further, even if the side portion of the covering portion 2 is damaged, the damage does not reach the oxide superconducting layer 5, so that the water does not reach the oxide superconducting layer 5 even if moisture enters from the damaged portion.
When a plurality of superconducting coils using the oxide superconducting wire A are stacked, a force in the coil thickness direction (the width direction of the wire) may be applied by energization, but the oxide superconducting wire A is oxidized in the width direction. Since it is difficult to influence the physical superconducting layer 5, it is possible to avoid deterioration of the characteristics of the superconducting coil due to damage to the covering portion 2 or the like.
In the oxide superconducting wire A, the bonding metal layer 7 increases the adhesion of the metal stabilizing layer 8 to the oxide superconducting laminate 1, and the metal stabilizing layer 8 can be firmly bonded to the oxide superconducting laminate 1. it can. Therefore, the mechanical strength of the side portion of the oxide superconducting wire A is increased, and the end portions 12b and 12b in the width direction of the superconducting portion 12 (particularly the end portions 5b and 5b in the width direction of the oxide superconducting layer 5) are protected. Damage can be prevented. Moreover, water resistance can be improved by improving the adhesiveness of the metal stabilization layer 8 with respect to the oxide superconducting laminated body 1. FIG.

前記製造方法によれば、エッチング等の化学的加工により側部分13,13を除去することによって超電導部12を形成するため、超電導部12の形成が容易である。よって、酸化物超電導線材Aを容易に作製できる。   According to the manufacturing method, since the superconducting portion 12 is formed by removing the side portions 13 and 13 by chemical processing such as etching, the superconducting portion 12 can be easily formed. Therefore, the oxide superconducting wire A can be easily manufactured.

[酸化物超電導線材(第2実施形態)]
図7は、第2実施形態の酸化物超電導線材である酸化物超電導線材Bを模式的に示す断面図である。なお、第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図7に示すように、酸化物超電導線材Bは、酸化物超電導積層体1と、被覆部22とを備えている。酸化物超電導線材Bは、被覆部22以外は第1実施形態の酸化物超電導線材Aと同じ構成である。
[Oxide superconducting wire (second embodiment)]
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an oxide superconducting wire B which is an oxide superconducting wire according to the second embodiment. In addition, about the same structure as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 7, the oxide superconducting wire B includes an oxide superconducting laminate 1 and a covering portion 22. The oxide superconducting wire B has the same configuration as the oxide superconducting wire A of the first embodiment except for the covering portion 22.

被覆部22は、第1接合金属層7と、第2接合金属層27と、金属安定化層28とを備えている。
第1接合金属層7は、第1実施形態の酸化物超電導線材Aにおける接合金属層7と同じ構成としてよい。
第2接合金属層27を構成する材料としては、例えば、Sn系、Sn−Pb系、Sn−Ag−Cu系、Sn−Bi系、In系、Sn−In系などの半田が使用できる。第2接合金属層27は、第1接合金属層7を介して、酸化物超電導積層体1を覆って形成されている。第2接合金属層27は、第1接合金属層7と金属安定化層28との間を埋めるように充填されている。
接合金属層7,27は、酸化物超電導積層体1に対する金属安定化層28の密着性を高め、金属安定化層28を酸化物超電導積層体1に強固に接合させる。よって、被覆部22の機械的強度を高め、被覆部22を破損しにくくすることができる。
The covering portion 22 includes a first bonding metal layer 7, a second bonding metal layer 27, and a metal stabilization layer 28.
The first bonding metal layer 7 may have the same configuration as the bonding metal layer 7 in the oxide superconducting wire A according to the first embodiment.
As a material constituting the second bonding metal layer 27, for example, Sn-based, Sn-Pb-based, Sn-Ag-Cu-based, Sn-Bi-based, In-based, Sn-In-based solders can be used. The second bonding metal layer 27 is formed so as to cover the oxide superconducting laminate 1 with the first bonding metal layer 7 interposed therebetween. The second bonding metal layer 27 is filled so as to fill a space between the first bonding metal layer 7 and the metal stabilization layer 28.
The bonding metal layers 7 and 27 enhance the adhesion of the metal stabilizing layer 28 to the oxide superconducting laminate 1 and firmly bond the metal stabilizing layer 28 to the oxide superconducting laminate 1. Therefore, the mechanical strength of the covering portion 22 can be increased, and the covering portion 22 can be hardly damaged.

金属安定化層28は、酸化物超電導積層体1の長さ方向に延在しており、接合金属層7,27を介して酸化物超電導積層体1を覆って形成されている。
金属安定化層28は、酸化物超電導層5が超電導状態から常電導状態に転移したときに、保護層6とともに、電流を転流するバイパスとして機能する。金属安定化層28を構成する材料は、良導電性を有すればよく、特に限定されないが、銅、銅合金(Cu−Zn合金、Cu−Ni合金等)、Al、Al合金(Al−Cu合金等)などの比較的安価な材料を用いることが好ましい。なかでも、高い導電性を有し、かつ安価であることから銅が好ましい。
金属安定化層28の厚さは特に限定されないが、例えば15〜300μmとすることが好ましい。
The metal stabilization layer 28 extends in the length direction of the oxide superconducting laminate 1 and is formed so as to cover the oxide superconducting laminate 1 via the bonding metal layers 7 and 27.
The metal stabilization layer 28 functions as a bypass for commutating current together with the protective layer 6 when the oxide superconducting layer 5 is transitioned from the superconducting state to the normal conducting state. The material constituting the metal stabilizing layer 28 is not particularly limited as long as it has good conductivity, but is not limited to copper, copper alloy (Cu-Zn alloy, Cu-Ni alloy, etc.), Al, Al alloy (Al-Cu). It is preferable to use a relatively inexpensive material such as an alloy. Of these, copper is preferable because it has high conductivity and is inexpensive.
Although the thickness of the metal stabilization layer 28 is not specifically limited, For example, it is preferable to set it as 15-300 micrometers.

金属安定化層28は、基部28aと、側部28b,28bと、対向部28c,28cとを有する。
基部28aは、接合金属層7,27を介して、酸化物超電導積層体1の酸化物超電導層5側の面(図7の上面)を覆っている。側部28b,28bは、接合金属層7,27を介して酸化物超電導積層体1の側面を覆っている。対向部28c,28cは、接合金属層7,27を介して酸化物超電導積層体1の基材3側の面の一部または全部を覆っている。金属安定化層28は、例えば金属テープを、横断面が略C字型となるように折り曲げて形成されている。
The metal stabilization layer 28 has a base portion 28a, side portions 28b and 28b, and opposing portions 28c and 28c.
The base portion 28a covers the surface of the oxide superconducting laminate 1 on the oxide superconducting layer 5 side (upper surface in FIG. 7) via the bonding metal layers 7 and 27. The side portions 28 b and 28 b cover the side surface of the oxide superconducting laminate 1 with the bonding metal layers 7 and 27 interposed therebetween. The facing portions 28 c and 28 c cover part or all of the surface of the oxide superconducting laminate 1 on the base material 3 side through the bonding metal layers 7 and 27. The metal stabilization layer 28 is formed, for example, by bending a metal tape so that the cross section is substantially C-shaped.

酸化物超電導積層体1の幅方向の中央部であって金属安定化層28の対向部28c,28c間には、対向部28c,28c間の空間を埋めるように埋込層29が形成されている。埋込層29は、半田(Sn系等)などからなり、接合金属層27と一体化されていてもよい。   A buried layer 29 is formed at the center in the width direction of the oxide superconducting laminate 1 and between the facing portions 28c and 28c of the metal stabilizing layer 28 so as to fill a space between the facing portions 28c and 28c. Yes. The buried layer 29 is made of solder (Sn-based) or the like, and may be integrated with the bonding metal layer 27.

[酸化物超電導線材の製造方法(第2実施形態)]
図7に示す酸化物超電導線材Bを製造する場合を例として、第2実施形態の製造方法を説明する。
[Manufacturing Method of Oxide Superconducting Wire (Second Embodiment)]
The manufacturing method of 2nd Embodiment is demonstrated by taking the case where the oxide superconducting wire B shown in FIG. 7 is manufactured as an example.

(工程1:酸化物超電導積層体の作製)
第1実施形態の製造方法の工程1と同様にして、図3に示す酸化物超電導積層体1Aを得る。
(Step 1: Preparation of oxide superconducting laminate)
The oxide superconducting laminate 1A shown in FIG. 3 is obtained in the same manner as in step 1 of the manufacturing method of the first embodiment.

(工程2:超電導部12Aの側部分13を除去)
第1実施形態の製造方法の工程2と同様にして、超電導部12Aの側部分13,13を除去し、酸化物超電導積層体1を得る(図4および図5参照)。
(Step 2: Remove side portion 13 of superconducting portion 12A)
In the same manner as in step 2 of the manufacturing method of the first embodiment, the side portions 13 and 13 of the superconducting portion 12A are removed to obtain the oxide superconducting laminate 1 (see FIGS. 4 and 5).

(工程3:第1接合金属層7を形成)
第1実施形態の製造方法の工程3と同様にして、第1接合金属層7を形成する(図6参照)。
(Step 3: forming the first bonding metal layer 7)
The first bonding metal layer 7 is formed in the same manner as in step 3 of the manufacturing method of the first embodiment (see FIG. 6).

(工程4:第2接合金属層27および金属安定化層28を形成)
図8に示すように、酸化物超電導積層体1より幅が広い被覆テープ2Aを用意する。
被覆テープ2Aは、金属テープ28Aと、金属テープ28Aの表面に形成された接合金属層27Aとを有する。接合金属層27Aは、半田(Sn系等)などの金属からなり、めっき法等により形成することができる。
被覆テープ2Aを酸化物超電導積層体1の長さ方向(Y方向)に沿って配置し、酸化物超電導積層体1を包み込んで横断面C字状に折り曲げる。
(Step 4: forming the second bonding metal layer 27 and the metal stabilization layer 28)
As shown in FIG. 8, a covering tape 2 </ b> A having a width wider than that of the oxide superconducting laminate 1 is prepared.
The covering tape 2A includes a metal tape 28A and a bonding metal layer 27A formed on the surface of the metal tape 28A. The bonding metal layer 27A is made of a metal such as solder (Sn-based) and can be formed by a plating method or the like.
The covering tape 2A is arranged along the length direction (Y direction) of the oxide superconducting laminate 1, and the oxide superconducting laminate 1 is wrapped and bent into a C-shaped cross section.

加熱により接合金属層27Aを溶融させる。溶融金属(半田等)は酸化物超電導積層体1と金属テープ28Aとの間隙に充填され、第2接合金属層27となる。前記溶融金属、および必要に応じて添加された金属(半田等)によって埋込層29を形成することができる。金属テープ28Aは金属安定化層28となる。これにより、図7に示す酸化物超電導線材Bが得られる。   The joining metal layer 27A is melted by heating. Molten metal (solder or the like) is filled in the gap between the oxide superconducting laminate 1 and the metal tape 28 </ b> A to form the second bonding metal layer 27. The buried layer 29 can be formed of the molten metal and a metal (solder or the like) added as necessary. The metal tape 28A becomes the metal stabilization layer 28. Thereby, the oxide superconducting wire B shown in FIG. 7 is obtained.

酸化物超電導線材Bは、第1実施形態の酸化物超電導線材Aと同様に、酸化物超電導層5の幅方向の端部5b,5bが主部11の幅方向の端部11b,11bより幅方向の中央寄りに位置しているため、外部から線材の幅方向の力を受けたとしても、その影響は酸化物超電導層5に及びにくい。そのため、酸化物超電導線材Aを用いた超電導コイルの特性が悪化するのを回避できる。
酸化物超電導線材Bは、第1実施形態の酸化物超電導線材Aと同様に、第1接合金属層7によって、酸化物超電導積層体1に対する金属安定化層28の密着性を高め、金属安定化層28を酸化物超電導積層体1に強固に接合させることができる。そのため、酸化物超電導線材Bの側部の機械的強度を高め、超電導部12の幅方向の端部12b,12b(特に酸化物超電導層5の幅方向の端部5b,5b)を保護し、損傷を防ぐことができる。また、酸化物超電導積層体1に対する金属安定化層28の密着性を高めることにより、耐水性を向上させることができる。
In the oxide superconducting wire B, as in the oxide superconducting wire A of the first embodiment, the widthwise ends 5b, 5b of the oxide superconducting layer 5 are wider than the widthwise ends 11b, 11b of the main portion 11. Since it is located near the center of the direction, even if it receives a force in the width direction of the wire from the outside, the influence hardly affects the oxide superconducting layer 5. Therefore, it is possible to avoid deterioration of the characteristics of the superconducting coil using the oxide superconducting wire A.
Similar to the oxide superconducting wire A of the first embodiment, the oxide superconducting wire B enhances the adhesion of the metal stabilizing layer 28 to the oxide superconducting laminate 1 by the first bonding metal layer 7 and stabilizes the metal. The layer 28 can be firmly bonded to the oxide superconducting laminate 1. Therefore, the mechanical strength of the side portion of the oxide superconducting wire B is increased, and the end portions 12b and 12b in the width direction of the superconducting portion 12 (particularly the end portions 5b and 5b in the width direction of the oxide superconducting layer 5) are protected. Damage can be prevented. Moreover, water resistance can be improved by improving the adhesiveness of the metal stabilization layer 28 with respect to the oxide superconducting laminated body 1. FIG.

[酸化物超電導線材(第3実施形態)]
図9は、第3実施形態の酸化物超電導線材である酸化物超電導線材Cを模式的に示す断面図である。なお、第1実施形態または第2実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図9に示すように、酸化物超電導線材Cは、酸化物超電導積層体31と、被覆部32とを備えている。
酸化物超電導積層体31は、主部41と、主部41の一方の面41a(図9では上面)に積層された超電導部42とを有する。
[Oxide superconducting wire (third embodiment)]
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an oxide superconducting wire C which is an oxide superconducting wire according to the third embodiment. In addition, about the same structure as 1st Embodiment or 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 9, the oxide superconducting wire C includes an oxide superconducting laminate 31 and a covering portion 32.
The oxide superconducting laminate 31 has a main part 41 and a superconducting part 42 laminated on one surface 41a (upper surface in FIG. 9) of the main part 41.

主部41は、基材3からなる。主部41の面41aは基材3の表面3aである。
超電導部42は、基材3の表面3aに形成された中間層34と、中間層34の表面34aに形成された酸化物超電導層5と、酸化物超電導層5の表面5aに形成された保護層6とを有する。中間層34と酸化物超電導層5と保護層6とは同幅であり、平面視位置が一致している。
中間層34は、幅以外は、第1実施形態の酸化物超電導線材Aにおける中間層4と同じ構成とすることができる。
The main portion 41 is made of the base material 3. A surface 41 a of the main portion 41 is the surface 3 a of the base material 3.
The superconducting portion 42 includes an intermediate layer 34 formed on the surface 3 a of the base material 3, an oxide superconducting layer 5 formed on the surface 34 a of the intermediate layer 34, and a protection formed on the surface 5 a of the oxide superconducting layer 5. Layer 6. The intermediate layer 34, the oxide superconducting layer 5, and the protective layer 6 have the same width, and coincide with each other in plan view.
The intermediate layer 34 can have the same configuration as the intermediate layer 4 in the oxide superconducting wire A of the first embodiment except for the width.

超電導部42の幅(X方向の寸法)は、主部41より幅が狭い。超電導部42の幅方向の端部42b,42bは、平面視において、主部41の幅方向の端部41b,41bよりも幅方向の中央寄りに位置する。そのため、酸化物超電導層5の幅方向の端部5b,5bの平面視位置は、主部41の幅方向の端部41b,41bよりも幅方向の中央C1に近い。
主部41の面41a(基材3の面3a)のうち、超電導部42が形成されていない領域を側部表面領域41c,41cという。
The width of the superconducting portion 42 (dimension in the X direction) is narrower than that of the main portion 41. The end portions 42b and 42b in the width direction of the superconducting portion 42 are located closer to the center in the width direction than the end portions 41b and 41b in the width direction of the main portion 41 in plan view. Therefore, the planar view positions of the end portions 5b and 5b in the width direction of the oxide superconducting layer 5 are closer to the center C1 in the width direction than the end portions 41b and 41b in the width direction of the main portion 41.
Of the surface 41a of the main portion 41 (the surface 3a of the base material 3), the region where the superconducting portion 42 is not formed is referred to as side surface regions 41c and 41c.

被覆部32は、接合金属層37と、接合金属層37の外面に形成された金属安定化層8とを備えている。
接合金属層37は、第1実施形態の酸化物超電導線材Aにおける接合金属層7と同じ構成としてよい。
被覆部32は、基材3の他方の面3bと、主部41の側面41d,41dと、側部表面領域41c,41cと、超電導部42の側面42b,42bと、超電導部42の表面42a(保護層6の表面6a)とを覆って形成されている。
The covering portion 32 includes a bonding metal layer 37 and a metal stabilization layer 8 formed on the outer surface of the bonding metal layer 37.
The bonding metal layer 37 may have the same configuration as the bonding metal layer 7 in the oxide superconducting wire A of the first embodiment.
The covering portion 32 includes the other surface 3b of the base material 3, side surfaces 41d and 41d of the main portion 41, side surface regions 41c and 41c, side surfaces 42b and 42b of the superconducting portion 42, and a surface 42a of the superconducting portion 42. (Surface 6a of protective layer 6).

[酸化物超電導線材の製造方法(第3実施形態)]
図9に示す酸化物超電導線材Cを製造する場合を例として、第3実施形態の製造方法を説明する。
[Method for Producing Oxide Superconducting Wire (Third Embodiment)]
The manufacturing method of 3rd Embodiment is demonstrated by making the case where the oxide superconducting wire C shown in FIG. 9 is manufactured as an example.

(工程1:酸化物超電導積層体の作製)
第1実施形態の製造方法(第1の例)の工程1と同様にして、図3に示す酸化物超電導積層体1Aを得る。本工程では、酸化物超電導積層体1Aの中間層4と酸化物超電導層5Aと保護層6Aとを超電導部42Aという。
(Step 1: Preparation of oxide superconducting laminate)
The oxide superconducting laminate 1A shown in FIG. 3 is obtained in the same manner as in step 1 of the manufacturing method (first example) of the first embodiment. In this step, the intermediate layer 4, the oxide superconducting layer 5A, and the protective layer 6A of the oxide superconducting laminate 1A are referred to as a superconducting portion 42A.

(工程2:超電導部42Aの側部分43を除去)
図10に示すように、レーザー加工機(レーザー照射装置)14を用いて、超電導部42Aの幅方向の端部42Ab,42Abを含む側部分43,43にレーザー光15を照射し、側部分43,43を除去する。側部分43,43は、酸化物超電導層5Aの幅方向の端部5Ab,5Abと、保護層6Aの幅方向の端部6Ab,6Abと、中間層4の幅方向の端部4b,4bとを含む一定幅の部分である。
これによって、酸化物超電導積層体31を得る。
(Step 2: Remove side portion 43 of superconducting portion 42A)
As shown in FIG. 10, the laser beam 15 is irradiated to the side portions 43 and 43 including the end portions 42Ab and 42Ab in the width direction of the superconducting portion 42A by using the laser processing machine (laser irradiation device) 14, and the side portion 43 , 43 are removed. The side portions 43, 43 include end portions 5Ab, 5Ab in the width direction of the oxide superconducting layer 5A, end portions 6Ab, 6Ab in the width direction of the protective layer 6A, and end portions 4b, 4b in the width direction of the intermediate layer 4. It is a part of constant width including
Thereby, the oxide superconducting laminate 31 is obtained.

(工程3,4:接合金属層37および金属安定化層8を形成)
第1実施形態の製造方法の工程3,4と同様にして、接合金属層37および金属安定化層8を形成する。
以上の工程を経て、図9に示す酸化物超電導線材Cを得る。
(Steps 3 and 4: forming the bonding metal layer 37 and the metal stabilization layer 8)
The bonding metal layer 37 and the metal stabilization layer 8 are formed in the same manner as in Steps 3 and 4 of the manufacturing method of the first embodiment.
Through the above steps, an oxide superconducting wire C shown in FIG. 9 is obtained.

酸化物超電導線材Cは、第1実施形態の酸化物超電導線材Aと同様に、酸化物超電導層5の幅方向の端部5b,5bが主部41の幅方向の端部41b,41bより中央寄りに位置しているため、外部から線材の幅方向の力を受けたとしても、その影響は酸化物超電導層5に及びにくい。そのため、酸化物超電導線材Cを用いた超電導コイルの特性が悪化するのを回避できる。
酸化物超電導線材Cは、第1実施形態の酸化物超電導線材Aと同様に、接合金属層37によって、酸化物超電導積層体1に対する金属安定化層8の密着性を高め、金属安定化層8を酸化物超電導積層体1に強固に接合させることができる。そのため、酸化物超電導線材Aの側部の機械的強度を高め、超電導部42の幅方向の端部42b,42b(特に酸化物超電導層5の幅方向の端部5b,5b)を保護し、損傷を防ぐことができる。また、酸化物超電導積層体1に対する金属安定化層28の密着性を高めることにより、耐水性を向上させることができる。
In the oxide superconducting wire C, as in the oxide superconducting wire A of the first embodiment, the end portions 5b and 5b in the width direction of the oxide superconducting layer 5 are more central than the end portions 41b and 41b in the width direction of the main portion 41. Since they are located closer to each other, even if a force in the width direction of the wire is applied from the outside, the influence hardly affects the oxide superconducting layer 5. Therefore, it is possible to avoid deterioration of the characteristics of the superconducting coil using the oxide superconducting wire C.
Similar to the oxide superconducting wire A of the first embodiment, the oxide superconducting wire C enhances the adhesion of the metal stabilizing layer 8 to the oxide superconducting laminate 1 by the bonding metal layer 37, and the metal stabilizing layer 8. Can be firmly bonded to the oxide superconducting laminate 1. Therefore, the mechanical strength of the side portion of the oxide superconducting wire A is increased, the end portions 42b and 42b in the width direction of the superconducting portion 42 (particularly the end portions 5b and 5b in the width direction of the oxide superconducting layer 5) are protected, Damage can be prevented. Moreover, water resistance can be improved by improving the adhesiveness of the metal stabilization layer 28 with respect to the oxide superconducting laminated body 1. FIG.

酸化物超電導線材Cでは、被覆部32が基材3に直接、接合されているため、酸化物超電導線材A,Bに比べて、酸化物超電導線材Cの側部の機械的強度をさらに高めることができる。また、耐水性をさらに高めることができる。   In the oxide superconducting wire C, since the covering portion 32 is directly bonded to the base material 3, the mechanical strength of the side portion of the oxide superconducting wire C is further increased as compared with the oxide superconducting wires A and B. Can do. Moreover, water resistance can further be improved.

図12は、超電導コイルの一例である超電導コイル100を示す図である。
超電導コイル100は、複数のコイル体101が積層されて構成されている。
コイル体101は、酸化物超電導線材102が巻回されて構成されている。酸化物超電導線材102としては、図1、図7、および図9に示す酸化物超電導線材A,B,Cのうち少なくとも1つを使用できる。
コイル体101は、パンケーキコイルであって、酸化物超電導線材102が厚さ方向に積層されて巻回されている。パンケーキコイルとは、テープ状の酸化物超電導線材を重ね巻きするように巻回して構成されたコイルである。図12に示す超電導コイル100のコイル体101は円環状である。複数のコイル体101は、互いに電気的に接続されていてよい。
FIG. 12 is a diagram showing a superconducting coil 100 which is an example of a superconducting coil.
The superconducting coil 100 is configured by laminating a plurality of coil bodies 101.
The coil body 101 is configured by winding an oxide superconducting wire 102. As the oxide superconducting wire 102, at least one of oxide superconducting wires A, B, and C shown in FIGS. 1, 7, and 9 can be used.
The coil body 101 is a pancake coil, and an oxide superconducting wire 102 is laminated and wound in the thickness direction. The pancake coil is a coil configured by winding a tape-shaped oxide superconducting wire so as to be wound repeatedly. The coil body 101 of the superconducting coil 100 shown in FIG. 12 has an annular shape. The plurality of coil bodies 101 may be electrically connected to each other.

超電導コイル100は、複数のコイル体101が積層されて構成されているため、通電によりコイル厚み方向(線材の幅方向)の大きな圧縮力がコイル体101に作用する可能性があるが、酸化物超電導線材A,B,Cは幅方向の力が酸化物超電導層5に影響しにくいため、被覆部2の損傷等を原因として超電導コイル100の特性が悪化するのを回避できる。   Since the superconducting coil 100 is configured by laminating a plurality of coil bodies 101, there is a possibility that a large compressive force in the coil thickness direction (wire width direction) may act on the coil body 101 by energization. Since the superconducting wires A, B, and C do not easily affect the oxide superconducting layer 5 in the width direction, it is possible to avoid deterioration of the characteristics of the superconducting coil 100 due to damage to the covering portion 2 or the like.

以上、本発明の実施形態を説明したが、実施形態における構成は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
例えば、図1に示す酸化物超電導線材Aでは、保護層6と接合金属層7とは少なくとも一部が一体化されていてもよい。保護層6と接合金属層7とは総括して保護層と呼んでもよい。
図7に示す酸化物超電導線材Bでは、保護層6と第1接合金属層7と第2接合金属層27とは少なくとも一部が一体化されていてもよい。保護層6と第1接合金属層7と第2接合金属層27のうち2以上は総括して保護層と呼んでもよい。
酸化物超電導線材Cでは、金属テープの両面に接合金属層が設けられた構造の被覆テープを採用したが、被覆テープは、金属テープの両面に接合金属層が設けられた構造であってもよい。
The embodiment of the present invention has been described above. However, the configuration in the embodiment is an example, and the addition, omission, replacement, and other modifications of the configuration can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the oxide superconducting wire A shown in FIG. 1, at least a part of the protective layer 6 and the bonding metal layer 7 may be integrated. The protective layer 6 and the bonding metal layer 7 may be collectively referred to as a protective layer.
In the oxide superconducting wire B shown in FIG. 7, at least a part of the protective layer 6, the first bonding metal layer 7, and the second bonding metal layer 27 may be integrated. Two or more of the protective layer 6, the first bonding metal layer 7, and the second bonding metal layer 27 may be collectively referred to as a protective layer.
In the oxide superconducting wire C, a covering tape having a structure in which a bonding metal layer is provided on both surfaces of the metal tape is employed. However, the covering tape may have a structure in which a bonding metal layer is provided on both surfaces of the metal tape. .

図12に示す超電導コイル100のコイル体101は、コイル体101の中心軸と平行に見て円環状であるが、コイル体101の形状は円環状に限らず、長円状(レーストラック状)、楕円状などとしてもよい。超電導コイル100を構成するコイル体101の数は2以上の任意の数であってよい。
図1に示す酸化物超電導線材Aでは、 酸化物超電導層5の幅方向の端部5bは、酸化物超電導層5の全長にわたって主部11の幅方向の端部11bよりも中央寄りにあるのが好ましいが、長さ方向の一部のみが主部11の幅方向の端部11bよりも中央寄りにある場合でも、被覆部2の損傷等に起因する特性劣化を防ぐ効果は得られる。
The coil body 101 of the superconducting coil 100 shown in FIG. 12 has an annular shape when viewed in parallel with the central axis of the coil body 101. However, the shape of the coil body 101 is not limited to the annular shape, and is an oval shape (race track shape). Alternatively, it may be oval. The number of coil bodies 101 constituting superconducting coil 100 may be an arbitrary number of 2 or more.
In the oxide superconducting wire A shown in FIG. 1, the end portion 5 b in the width direction of the oxide superconducting layer 5 is closer to the center than the end portion 11 b in the width direction of the main portion 11 over the entire length of the oxide superconducting layer 5. However, even when only a part in the length direction is closer to the center than the end portion 11b in the width direction of the main portion 11, an effect of preventing characteristic deterioration due to damage of the covering portion 2 or the like can be obtained.

図1に示す酸化物超電導線材Aの接合金属層7は、酸化物超電導積層体1の全外表面を覆っているが、接合金属層が覆う領域は、酸化物超電導積層体の全外表面でなくてもよい。接合金属層は、例えば、少なくとも、超電導部の少なくとも一方の側面を覆う構成とすることができる。その場合、接合金属層は、少なくとも、超電導部の少なくとも一方の側面と、金属安定化層との間に介在する。
接合金属層は、少なくとも、超電導部の少なくとも一方の側面と、少なくとも一方の側部表面領域とを覆う構成であってもよい。その場合、接合金属層は、少なくとも、超電導部の少なくとも一方の側面および少なくとも一方の側部表面領域と、金属安定化層との間に介在する。
図1に示す酸化物超電導線材Aを作製するにあたっては、図3〜図6に示すように、エッチングによって超電導部12Aの側部分13を除去する方法を例示したが、第3実施形態の製造方法と同様に、レーザー加工を採用してもよい。
The joining metal layer 7 of the oxide superconducting wire A shown in FIG. 1 covers the entire outer surface of the oxide superconducting laminate 1, but the region covered by the joining metal layer is the entire outer surface of the oxide superconducting laminate. It does not have to be. For example, the bonding metal layer can be configured to cover at least one side surface of the superconducting portion. In that case, the joining metal layer is interposed between at least one side surface of the superconducting portion and the metal stabilizing layer.
The joining metal layer may be configured to cover at least one side surface of the superconducting portion and at least one side surface region. In that case, the bonding metal layer is interposed between at least one side surface and at least one side surface region of the superconducting portion and the metal stabilizing layer.
In producing the oxide superconducting wire A shown in FIG. 1, as shown in FIGS. 3 to 6, the method of removing the side portion 13 of the superconducting portion 12 </ b> A by etching is illustrated, but the manufacturing method of the third embodiment Similarly to the above, laser processing may be employed.

1…酸化物超電導積層体、5…酸化物超電導層、5b…酸化物超電導層の幅方向の端部、7…接合金属層、第1接合金属層、8,28…金属安定化層、11…主部、11a…主部の一方の面、11b…主部の幅方向の端部、11d…側面、12,12A…超電導部、14…レーザー加工機、27…第2接合金属層、28A…金属テープ、100…超電導コイル、A,B,C…酸化物超電導線材、C1…幅方向の中央、L1…主部の幅方向の端部と酸化物超電導層の幅方向の端部との幅方向の距離、T1…超電導部の側面における被覆部の厚さ(超電導部の側面における接合金属層および金属安定化層の合計厚さ)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Oxide superconducting laminated body, 5 ... Oxide superconducting layer, 5b ... End of width direction of oxide superconducting layer, 7 ... Joining metal layer, first joining metal layer, 8, 28 ... Metal stabilization layer, 11 ... main part, 11a ... one side of main part, 11b ... end part in width direction of main part, 11d ... side face, 12, 12A ... superconducting part, 14 ... laser beam machine, 27 ... second bonding metal layer, 28A ... Metal tape, 100 ... Superconducting coil, A, B, C ... Oxide superconducting wire, C1 ... Center in the width direction, L1 ... The widthwise end of the main part and the widthwise end of the oxide superconducting layer Distance in the width direction, T1... Thickness of the covering portion on the side surface of the superconducting portion (total thickness of the bonding metal layer and the metal stabilizing layer on the side surface of the superconducting portion).

Claims (9)

酸化物超電導積層体と、前記酸化物超電導積層体を覆う金属安定化層と、前記金属安定化層を前記酸化物超電導積層体に接合する接合金属層とを備え、
前記酸化物超電導積層体は、テープ状の基材を有する主部と、酸化物超電導層を有する超電導部とを有し、
前記超電導部は前記主部より幅が狭く、前記主部の一方の面に積層され、
前記接合金属層は、少なくとも、前記超電導部の少なくとも一方の側面と前記金属安定化層との間に介在している、酸化物超電導線材。
An oxide superconducting laminate, a metal stabilizing layer covering the oxide superconducting laminate, and a joining metal layer joining the metal stabilizing layer to the oxide superconducting laminate,
The oxide superconducting laminate has a main part having a tape-like substrate and a superconducting part having an oxide superconducting layer,
The superconducting part is narrower than the main part and is laminated on one surface of the main part,
The joining metal layer is an oxide superconducting wire that is interposed at least between at least one side surface of the superconducting portion and the metal stabilizing layer.
前記超電導部の側面における前記接合金属層および前記金属安定化層の合計厚さは、前記主部の幅方向の端部と前記酸化物超電導層の幅方向の端部との幅方向の距離より大きい、請求項1に記載の酸化物超電導線材。   The total thickness of the bonding metal layer and the metal stabilizing layer on the side surface of the superconducting portion is the distance in the width direction between the end portion in the width direction of the main portion and the end portion in the width direction of the oxide superconducting layer. The oxide superconducting wire according to claim 1, which is large. 前記酸化物超電導層の幅方向の端部の少なくとも一方は、平面視において前記主部の幅方向の端部より300μm以上、幅方向の中央寄りに位置している、請求項1または2に記載の酸化物超電導線材。   3. The at least one end in the width direction of the oxide superconducting layer is located 300 μm or more closer to the center in the width direction than the end in the width direction of the main portion in plan view. Oxide superconducting wire. 前記金属安定化層は、めっき層である、請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の酸化物超電導線材。   The oxide superconducting wire according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal stabilizing layer is a plating layer. 前記金属安定化層は、金属テープからなる、請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の酸化物超電導線材。   The oxide superconducting wire according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal stabilizing layer is made of a metal tape. 前記請求項1〜5のうちいずれか1項に記載の酸化物超電導線材を備えた、超電導コイル。   A superconducting coil comprising the oxide superconducting wire according to any one of claims 1 to 5. テープ状の基材を有する主部と、酸化物超電導層を有する超電導部とを備え、前記超電導部が前記主部の一方の面に積層された酸化物超電導積層体を作製する工程と、
前記超電導部の幅方向の一部を除去することにより、前記超電導部を前記主部より幅が狭くなるように形成する工程と、
前記酸化物超電導積層体を覆う金属安定化層と、前記金属安定化層を前記酸化物超電導積層体に接合する接合金属層とを形成する工程と、を有し、
前記金属安定化層および接合金属層を形成する工程において、前記接合金属層は、少なくとも、前記超電導部の少なくとも一方の側面と前記金属安定化層との間に介在させる、酸化物超電導線材の製造方法。
A step of producing an oxide superconducting laminate comprising a main part having a tape-shaped substrate and a superconducting part having an oxide superconducting layer, wherein the superconducting part is laminated on one surface of the main part;
Removing the part of the superconducting portion in the width direction to form the superconducting portion so that the width is narrower than the main portion;
Forming a metal stabilizing layer that covers the oxide superconducting laminate, and a bonding metal layer that joins the metal stabilizing layer to the oxide superconducting laminate, and
In the step of forming the metal stabilizing layer and the bonding metal layer, manufacturing the oxide superconducting wire in which the bonding metal layer is interposed at least between at least one side surface of the superconducting portion and the metal stabilizing layer. Method.
前記超電導部を前記主部より幅が狭くなるように形成する工程において、前記超電導部の幅方向の一部を、レーザー加工によって除去する、請求項7に記載の酸化物超電導線材の製造方法。   The method for producing an oxide superconducting wire according to claim 7, wherein in the step of forming the superconducting portion so that the width is narrower than the main portion, a part of the superconducting portion in the width direction is removed by laser processing. 前記超電導部を前記主部より幅が狭くなるように形成する工程において、前記超電導部の幅方向の一部を、エッチングによって除去する、請求項7に記載の酸化物超電導線材の製造方法。   The method for manufacturing an oxide superconducting wire according to claim 7, wherein in the step of forming the superconducting portion so that the width is narrower than the main portion, a part of the superconducting portion in the width direction is removed by etching.
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